Die Schülerinnen und Schüler (SuS) sollen nach dieser Sequenz wissen, dass fast die gesamte Energie, die wir tagtäglich nutzen von der Sonne stammt. Sie sind in der Lage, für einige Beispiele den Energietransfer bzw. die Umwandlungsketten von der Sonne als Energielieferant bis zum Endverbraucher zu benennen.
Versuche zu Sonnenergie (Lehrpersonen)
Der Zeitaufwand für diese Teilsequenz ist sechs Lektionen.
In der Sequenz 5 haben die SuS beim Experimentieren den Prozess der Weitergabe und Umwandlung physikalischer Energie in einigen technischen Systemen erlebt und reflektiert. Als Abschluss wurden die Lösungen der SuS aus den Lernjournalen in die Aufgabenblätter
S5_Aufgabenblatt Energieformen Vorlage
übertragen.
Zweierarbeit: Die SuS vergleichen und besprechen die Lösungen der anderen Gruppen. Sie notieren die Unterschiede und eventuelle Fragen.
Im Plenum: Die SuS nennen die gefundenen Unterschiede und können ihre Fragen dazu stellen. Die LP bespricht und reflektiert diese mit den SuS.
Zweierarbeit: Als Einstieg verteilt die LP das A3 Blatt
und fordert die SuS auf, für die dargestellten Beispiele die Kette der Energieübertragungen soweit wie möglich zurückzuverfolgen. Die SuS sollen auch eigene Beispiele von Verbrauchern hinzufügen und die dazugehörigen Übertragungsketten (siehe dazu auch S5_Zusatzinformationen LP), soweit möglich, angeben.
Die A3 Blätter, mit den Namen Gruppe versehen, werden am Schluss von der LP eingesammelt.
a) Konstruktion zweier Solarturbinen (60 Min). Die SuS sollen das Verhalten des Flügelrades mit weissem und schwarzem Papier untersuchen. Dabei sollen sie die zwei Anordnungen betreffend Energiegewinnung vergleichen, ihre Ergebnisse und Schlussfolgerungen im Lernjournal festhalten.
b) Aufbau eines Propellerantriebs mit Sonnenantrieb (40 Min). Die SuS sollen das Verhalten des Propellers bei verschiedenen Ausrichtungen der Solarzelle und bei teilweiser Abdeckung der Solarfläche mit einem Papierstück untersuchen und ihre Ergebnisse und Schlussfolgerungen im Lernjournal festhalten.
Die Lehrperson lässt die SuS ihre Ergebnisse aus den zwei Gruppenarbeiten vorstellen und moderiert die Diskussion.
Zweierarbeit: Gleiche Gruppenzusammenstellung wie beim Präkonzept! Die LP verteilt den Gruppen das kopierte A3-Blatt "Woher stammt die Energie?" und fordert sie auf, ihre Lösungen zu kontrollieren und eventuelle Ergänzungen oder Korrekturen vorzunehmen, wobei die neuen Einträge mit einer noch nicht verwendeten Farbe erfolgen muss. Die SuS dürfen auch weitere Beispiele von Verbräuchen hinzufügen und die dazugehörigen Übertragungsketten angeben. Die A3-Blätter werden am Schluss von der LP eingesammelt und können von der LP für die Analyse und Reflexion in der Abschlussphase genutzt werden.
Die A3 Blätter mit dem Prä- und Postkonzepten werden von der LP zusammen mit den SuS im Plenum diskutiert und reflektiert.